新型人工角膜材料板層移植犬高危角膜損傷病例

胥輝豪,金藝鵬,張 迪,林珈好,曾皓然,賀閃閃,熊駿儀,馮雪倩,唐 靜,鄭小波,林德貴

(1.西南大學動物科學學院,重慶 榮昌402460;2.中國農業大學動物醫學院,北京 海淀 100193;3.重慶市友好動物醫院,重慶 江北 400020)

角膜疾病是小動物臨床上最為常見的眼科疾病,各種病因可導致角膜出現不同程度的損傷。病灶的面積、位置以及深度均可直接影響角膜健康。隨著病情的發展,可進一步導致角膜水腫[1]、角膜潰瘍[2]、角膜穿孔[3]、葡萄膜炎[4]、白內障[5]、青光眼等并發癥,最終致使動物失明或眼球不保。

對于角膜損傷的治療方案較多,例如單純的淺表角膜潰瘍、外傷等情況可使用局部給藥方式促進角膜愈合[6];深基質層角膜損傷或嚴重感染的病例可在藥物治療基礎上配合使用結膜瓣遮蓋術進行治療[7]。然而,對于嚴重角膜損傷的病灶,經上述等方法治療后,盡管最終可能會達到修復角膜的效果,但往往會造成角膜較為嚴重的瘢痕化,影響眼表美觀,更為重要的是導致動物視力下降甚至失明。目前,最為理想的治療手段是采用板層角膜移植術來治療相關的眼表疾病[8],例如深度角膜潰瘍[9]、角膜皮樣囊腫[10]、眼表腫瘤、真菌性角膜炎[11-12]等。然而,作為器官移植手術,犬角膜供體來源非常有限,且角膜植片隨著保存時間的增長其細胞健康程度也會逐漸下降,以上方面嚴重制約了小動物眼表移植學的發展。近年來,對于人工角膜的研發工作不斷深入,期望能夠尋求到合適的人工材料替換天然角膜來有效地解決臨床上的嚴峻局面。現今,一種新型的人工角膜材料已經出現,筆者成功將其板層移植到高危角膜損傷病例中,該手術為國內外首次開展,報告如下。

1 發病情況

2017 年12 月,重慶市一畜主將自家飼養的本地犬帶來就診,主述：該犬2 歲齡,每年定期完成免疫程序,日常飲食排泄均正常。該畜主由于居住在化工廠附近的小區,患犬外出玩耍時不慎被高濃度堿液濺入右眼中,動物隨即出現持續性眼瞼痙攣,淚溢等癥狀。畜主強行開瞼觀察后,發現角膜上有白色區域,立刻前往本院就診。

2 臨床檢查

對該犬進行了全面的臨床檢查,雌性,體重15 kg,精神尚可,警覺性強,體溫(T)：39 ℃,呼吸(R)：35 次/min,脈搏(P)：135 次/min,血壓(BP)：140 mmHg(收縮壓),X 射線檢查心臟及胸腔內正常;血液/生化指基本正常。

3 眼科檢查

迷宮測試：該犬遮擋左眼后出現行走謹慎,碰撞四周阻礙物的表現;棉球追蹤測試：OD 陰性;PLR(瞳孔光反射)：OD 直接和間接(陽性),OS 直接和間接(陽性);眼瞼反射：OD 陽性;恫嚇反射：OD 陰性;眼瞼形態：OD 眼瞼痙攣;第三眼瞼：OD 重度充血,遮蓋眼表;STT(淚液檢查)：OS：19 mm/min,OD：29 mm/min;IOP(眼內壓)：OS：13 mmHg,OD：9 mmHg;熒光素染色：OD：陽性;OD;結膜輕度充血、水腫;裂隙燈檢查：OD 角膜中央有接近圓形的堿燒傷病灶,渾濁,角膜水腫,視軸區增厚。外周角膜暫時透明,前房深度正常,無明顯閃輝現象;虹膜：瞳孔縮小,無腫脹、粘連跡象;

最終診斷為該犬右眼患有嚴重角膜堿燒傷,結合各方面情況,與畜主充分交流后,決定對該犬右眼進行人工角膜板層移植術。

4 治療

4.1 術前藥物治療 使用大量生理鹽水反復沖洗患眼,局部阿托品凝膠擴瞳緩解睫狀肌痙攣,防止虹膜粘連;術前右眼局部給予雙氯芬酸鈉,術前每小時1 次,給予3 次;

4.2 手術治療 術前禁食12 h,禁飲4 h,建立靜脈通路;皮下注射曲馬多,6 mg/kg·bw,誘導麻醉前20 min皮下注射阿托品,0.04 mg/kg·bw;6 mg/kg·bw 丙泊酚靜脈緩慢推注誘導麻醉,異氟烷維持麻醉;動物側臥保定,術眼朝上,真空頭枕塑形固定頭部位置;放置血壓、心電監測裝置;調制手術顯微鏡位置和放大倍數(10×);術眼剃毛,生理鹽水反復沖洗,1∶10聚維酮碘溶液對外周皮膚進行消毒;放置多層手術創巾,覆蓋眼科手術貼膜,放置威廉姆斯開瞼器充分開張上、下眼瞼;使用6/0 圓針縫線固定、牽引上、下直肌,保持眼球水平朝上;1∶50 聚維酮碘溶液沖洗結膜囊,隨后使用生理鹽水反復沖洗干凈;測量角膜病灶大小,選擇7.5 mm 直徑角膜環鉆在角膜上壓痕,范圍完全包圍病灶區域(見中插彩版圖1)。隨后將環鉆垂直于角膜表面,手指均勻用力使環鉆呈鐘擺狀沿壓痕處切割,切割深度約0.4 mm。待切割完成后,左手持顯微有齒鑷將創口邊緣輕輕提起,右手持角膜穿刺刀,刀面與角膜平行,刀尖水平切割分離角膜板層基部(以白色絲狀纖維為標記)。切割過程盡量保持角膜干燥,方便暴露切割面,同時也避免出現角膜破裂后房水與沖洗液混淆(見中插彩版圖2)。也可少量沖洗后迅速用眼科止血海綿迅速將液體吸干。完成板層切割后,修剪植床,使用生理鹽水反復沖洗眼表,清除碎片與殘骸。打開無菌人工角膜包裝袋,平鑷小心取出人工角膜,將其置于平衡鹽液中靜置復水1 min,隨后取出并使用7.5 mm 直徑的角膜環鉆在中心部位鉆取人工角膜,使用角膜剪修剪獲得最終理想的角膜植片。將植片置于植床上,調整方位后,開始進行縫合(見中插彩版圖3)。使用9/0 可吸收縫線首先縫合12、6、9 和3 點鐘方向,隨后在每個象限中采用間斷縫合方式縫合角膜植片。完成縫合后,生理鹽水沖洗眼表,涂抹派克眼膏,手術完畢(見中插彩版圖4,圖5)。

圖1 病灶區域定位

圖2 角膜板層切割

圖3 放置人工角膜

圖4 人工角膜縫合完畢

圖5 縫合后裂隙燈檢查

4.3 術后治療 待動物完全蘇醒后佩戴眼科脖圈防止自殘,術后每日局部給予派克眼膏3 次/d(連用1～2 周);重組人表皮生長因子6～7 次/d(連用1～2 周);雙氯芬酸鈉術后3 d 開始使用,2 次/d;局部給予鹽酸頭孢甲肟滴眼液,1 次/2 h(連用1～2周),左氧氟沙星滴眼液4 次/d(連用1～2 周);術后密切關注眼表感染以及排斥反應情況,術后1 周后,熒光素染色確定角膜完整性后,典必殊3 次/d,環孢霉素2 次/d;術后26 d 角膜植片出現新生血管大量爬行的情況,植片出現水腫現象(圖6),加強抗炎和抗排斥治療,典必殊6 次/d,妥布霉素地塞米松眼膏睡前使用;靜脈滴注地塞米松10 mg(3～5 d),環孢霉素4 次/d;3 d 術血管逐漸向植床區域消退,植片水腫消退,環孢霉素改為2 次/d;術后2 個月裂隙燈檢查：角膜幾乎透明,前房清澈無積血或纖維蛋白,視軸瞳孔區角膜透明,可見瞳孔大小規則且無粘連情況,可見毯部反光,結膜/鞏膜無充血癥狀;恫嚇反射以及迷宮測試結果表明,該犬具有良好的感光和辨別物體的能力。術后5 個月植片進一步透明,肉眼幾乎不可見新生血管,瞳孔區域清晰可見,未見炎癥跡象(見中插彩版圖7～圖10)。

圖6 術后26 d 角膜反應

圖7 術后150 d 角膜

圖8 術后150 d 裂隙燈檢查

圖9 術后150 d 裂隙燈檢查

圖10 術后150 d 熒光素染色

5 小結與討論

角膜疾病是小動物臨床上最常見的眼科疾病,其病因通常與外傷、角膜營養、淚液系統障礙、毛發刺激、全身疾病等有關。不同病因導致的角膜損傷可引起各種程度的角膜損害,最終可導致動物視力丟失甚至眼球不保。化學燒傷是最為嚴重的損傷類型,尤其是堿性燒傷。堿性溶液會持續對各層角膜組織進行損害,可立即導致無菌性角膜潰瘍,隨著病程的發展,進而出現角膜穿孔、瞼球粘連、葡萄膜炎、繼發性青光眼、白內障等嚴重并發癥。屬于高危角膜損傷類型,對于該種損傷的救治工作目前仍是眼科界的一大難題。搶救性治療提倡應在第一時間進行處理,以挽救視力、保住眼球以及盡可能降低并發癥為宗旨。由于該犬送救及時,經眼科評估后發現其角膜受損層次還未累及全層,且還未出現明顯感染以及其他并發癥,在綜合考慮救治角膜的同時還可能恢復一定視力的情況下,決定為其進行板層角膜移植術。板層角膜移植術是常見的眼表移植學之一,其適應癥主要包括了真菌性角膜炎、角膜皮樣囊腫、角膜上皮包涵囊腫[13]、基質層角膜潰瘍等未全層破壞角膜且無明顯感染的角膜疾病。該術式的優點在于能夠保留角膜內皮層與后彈力層,從而保障了角膜離子泵脫水的生理功能,能夠在術后最大限度地恢復病灶角膜區域透明度。其缺點在于操作難度較大,需構建較為理想的板層角膜植床。而更為重要的是,與穿透性角膜移植術一樣,角膜供體來源的匱乏是制約該手術在小動物臨床上廣泛應用的重要原因。長期以來,對于同種異體角膜植片保存方法的改良以及對于人工角膜的研發一直是眼科研究領域的重點與熱點。

本次手術所使用的人工角膜是近年來最新研發的生物工程角膜基質材料。取材于豬眼角膜,經過病毒滅火與脫細胞等工藝制備而成。保留了細胞外基質的主要膠原蛋白以及天然的纖維結構。本次手術為國內、外首次對犬高危性角膜損傷使用最新人工角膜進行的板層角膜移植損傷。該人工角膜復水后會出現厚度略微增大的情況,但隨著時間的推移,會逐漸恢復到正常厚度。在鉆取植片時,應選擇與受體植床相同直徑的角膜環鉆,并且受體植床的厚度也應當盡量與產品的型號厚度匹配,這樣才能形成最佳的光學平面,并有利于術后角膜上皮化。術后1 周,人工角膜材料由于復水而暫時處于輕微水腫的狀態,角膜整體無明顯感染與炎性反應。術后26 d,植片出現肉芽增生情況,可見角膜植片浸潤大量新生血管以及炎性細胞,隨后血管繼續爬行至植片中央,加強抗炎、抗免疫排斥藥物后,血管化現象逐漸減輕,外周植片區域逐漸完成上皮化并恢復部分透明度,血管主要集中在中央植片區域。隨著時間推移,植片進一步透明,新生血管逐漸衰退、消失;術后150 d,人工植片幾乎完全恢復透明,僅殘留極其輕微的瘢痕化,清晰可見瞳孔輪廓以及毯部反光,動物視力恢復良好,無任何炎性、感染跡象。

本次手術是國內、外首次使用最新人工角膜對犬角膜堿性損傷進行治療。該次手術采用的人工角膜材料具有了天然動物膠原蛋白以及纖維結構,組織兼容性好,能夠很好地維持正常角膜形態與功能,相對于目前結膜瓣治療手段而言,術后長期光學性保持較好,保證了視軸區域透明度;相對于角膜結膜移植術而言,解決了病灶面積取材、外周健康角膜透光度等問題,愈合效果幾乎等同于自體角膜移植手術。該手術在本課題組從事小動物眼表移植學多年的研究基礎上,結合最新人工組織學技術,成功實施了國、內外首例犬高危角膜損傷病例的板層人工角膜移植術,旨在該技術在小動物臨床上廣泛推廣奠定理論與實踐基礎。